二阶系统解耦中齐次Sylvester方程非奇异解求解

从数值代数的角度即基于系统解耦前后具有相同谱信息进行通解形式的构造,根据二阶系统中各个参数的特点对于齐次Sylvester方程分析得到其解的形式,根据解的形式通过对参数限制得到非奇异解,为求解齐次Sylvester方程的非奇异解问题找到了一种简便可行的方法,数值实验证明了该方法的可行性.     

一类关于Sylvester方程特殊形式的解

一个多变量系统转化为单变量二阶系统,并解除变量之间耦合关系是系统稳定性研究的重要方向.虽然一般的二阶系统方程可通过Lancaster结构转变为具有特殊结构的齐次Sylvester方程,然而对于此类方程的求解大多只能得到惟一零解或者利用非齐次方程迭代产生数值解的形式,均无法实现二阶系统有效解耦的目的.根据具有特殊结构齐次Sylvester方程非奇异解存在性问题的研究,对其结构探讨获得非奇异解的形式,并讨论一个高阶系统通过何种运算方式找到非奇异解达到解耦的目的,数值试验证明了该方法的可行性.     

基于二阶系统解耦对非奇异解的研究

对求解齐次AX+XB=0方程非奇异解的研究,可以有效解决二阶系统解耦问题.但高阶系统无法通过正常的计算方法找到非奇异解,而且误差很高.针对由二阶系统变形来的AX+XB=0方程,并对其具有的特殊形式进行研究探讨,找到解的构造方法,从而更加准确的找到其非奇异解,将二阶系统进行有效的解耦,数值试验证明了该方法的可行性.     

舰船纵向运动系统的数值解耦

为实现舰船纵摇和升沉运动的解耦,基于保结构同谱流算法,提出一种解耦变换的寻找方法,将寻找解耦变换的非线性问题转化为Sylvester方程的求解问题,并利用矩阵Kronecker积的相关知识快速找到解耦变换.基于水池实验获得的纵向运动数据进行的数值实验仿真结果表明该方法确实可行.     

关于李变换的机器实现

李变换是一种常用的求奇异摄动问题摄动解的方法.在求弱非线性系统的有效渐近展开式解时,利用李级数与李变换能得到一种较为完整和有效的方法.计算机代数是应用数学的一个边缘学科,基于采用Lindstedt-Poincare方法、多重尺度法、平均化方法自动求解问题,应用Mathematica系统的强大的符号运算功能以及该系统提供的控制语句,不但实现变量和任意函数到新变量的变换,而且可以实现李变换及其正则系统的自动求解.对李变换平均方法Lie Transform[]函数,它虽然不能处理非自治问题的摄动问题的自动求解,但李变换正则系统Lie Transform[]函数可以处理非自治系统的微分方程问题,化简微分系统,降低阶数,并将该处理过程做成相关的软件包,简便、实用.     

一类Sylvester矩阵方程的迭代解法

针对Sylvester矩阵方程给出了一种基于梯度的迭代解法.通过引入一个松弛参数和应用层次识别原理,构建了一种新型的迭代方法求解一类Sylvester矩阵方程.收敛分析表明,在一定的假设条件下对于任意初始值,迭代解都收敛到精确解.数值算例也表明了所给方法的有效性和优越性.     

矩阵方程AXB=C的中心对称最小二乘解的迭代解法

给出了求矩阵方程AXB=C的中心对称最小二乘解的一种迭代解法,即利用法方程变换,将求解最小二乘解转化为相容矩阵方程的求解问题,再利用迭代法求出新方程的直接解.使用该方法,对任意给定的初始中心对称矩阵都可在有限步内迭代求出它的中心对称最小二乘解.并且将求最佳逼近的问题转化为求一个新方程的极小范数解的问题,同样可用迭代法求解.     

工程解耦方法的分析与讨论

本文讨论矩阵求逆解耦与动态互补解耦的原理、结构与应用.作者提出的动态互补解耦不仅可以用于非奇异的过程控制系统的设计,同样可用于奇异的对象,解耦网络D的稳定性问题采用闭环无定位的方法和将多变量奇异系统转换成单输入与单输出系统的方法来解决.     

关于广义Sylvester矩阵方程反自反解的有限迭代算法

研究了广义Sylvester矩阵方程的广义反自反解,并给出了求其广义反自反解的一种新的有限迭代算法.通过此迭代法,可自动确定矩阵方程是否存在广义反自反解.此外,还讨论了给定矩阵基于Frobenius范数的近似解,从而推导出与给定广义Sylvester矩阵方程等价的矩阵方程的最佳逼近解.最后,用数值算例验证了该算法的有效...     

含有垂直于边界的裂纹的功能梯度压电条与功能梯度条粘结的静态问题

主要讨论功能梯度压电条中含有一条与梯度方向平行的裂纹与功能梯度条粘结在渗透和非渗透条件下的反平面静态问题.运用积分变换方法,给出了相应材料反平面问题的位移场的形式解.通过引入辅助函数并利用相关条件,将问题转化为求解一组带有Cauchy核的奇异积分方程,继而采用Gauss-Chebyshev方法对奇异积分方程进行数值求解.最后分析了材料参数、材料非均匀指数、载荷条件以及裂纹几何形状等对裂纹尖端应力强度因子的影响.